В данной конструкции, после того как ротор совершит половину оборота, направление электрического тока изменится на противоположное (как показано на правой части изображения), и магнитное поле, вместо того чтобы ускорять ротор, начинает его тормозить.
Как проверить электродвигатель на исправность?
Принцип работы электродвигателя, основные подходы к его проверкам, схемы его конструкции, асинхронные двигатели, параметры, которые необходимо контролировать, а также проверка обмоток статора, якоря ротора и конденсатора, и, наконец, соблюдение правил техники безопасности.
Автор: Анатолий Шамов Просмотры: 9.1к. Обновлено: 19.10.2023
Электричество прочно вошло в каждую отрасль нашей жизни. В повседневном использовании оно решает две основные задачи: освещение и преобразование электрической энергии в механическую.
Эти задачи реализуются с помощью электрических двигателей. Хотя есть и другие способы бытового использования электричества, они значительно реже встречаются.
Долговечность применения электрических двигателей, история которых насчитывает почти 200 лет, привела к тому, что:
- в практике наблюдается огромное разнообразие типов таких устройств;
- современные электродвигатели демонстрируют высокую степень надежности.
Тем не менее, стоит отметить, что даже самая совершенная техника может время от времени выходить из строя. Вследствие этого возникает необходимость точной диагностики причины неисправности, от которой зависит выбор дальнейших действий: необходимо покупать новое устройство или дело заключается в отошедшем контакте.
Одними из главных ограничивающих факторов, возникающих при выполнении таких проверок, являются:
- возможность провести диагностику самостоятельно, без обращения в специализированные ремонтные организации или вызова частного мастера, что позволяет сэкономить как время, так и деньги;
- необходимость выполнения полного комплекса проверок для четкой и однозначной локализации причины неполадки с помощью подручных средств, самым сложным из которых часто оказывается бытовой мультиметр.
Принцип работы электродвигателя
Основой функционирования электродвигателя является закон Ампера, согласно которому на провод, находящийся в магнитном поле и через который проходит электрический ток, всегда действует механическая сила F.
Направление этой силы определяется известным правилом левой руки, что означает, что оно зависит от взаимного расположения направления тока и ориентации силовых линий магнитного поля. Значение этой силы зависит от величины тока и степени индукции магнитного поля в области взаимодействия с проводником.
Дополнительным способом увеличения силы, действующей на проводник, является наращивание его эффективной длины, для чего формируется цепь, состоящая из многовитковых обмоток. Это позволяет суммировать усилие, развиваемое каждым витком.
Тип источника магнитного поля в данном случае значения не имеет: это может быть как постоянный магнит, так и его электромагнитный аналог.
Эффективность работы электромагнита может быть увеличена с помощью сердечника, который фактически концентрирует магнитное поле и направляет его в область, где оно будет развивать максимальное усилие.
Этап 1. Визуальный осмотр инструмента
- При работающем электродвигателе наблюдается значительное искрение на коллекторе.
- При запуске болгарки, дрели или дисковой пилы можно заметить резкое снижение напряжения, вызывающее мерцание освещения.
- Запуск электродвигателя сопровождается резкими ритмичными толчками.
- Из корпуса инструмента слышен характерный запах гари проводки.
- Инструмент не достигает своей прежней мощности.
Важное замечание: многие из этих признаков могут также указывать на обычный износ щеток электродвигателя. Если щетки стерты или повреждены, то причиной проблемы может быть именно это, а не якорь. В таких случаях достаточно заменить щетки на новые, почистить коллектор от графитового налета и продолжать использовать оборудование. Если же щетки выглядят нормальными, а указанные выше симптомы продолжают проявляться, то с 80-процентной вероятностью можно утверждать, что проблема кроется в самом якоре электродвигателя.
Если же электроинструмент не подает признаков жизни, возможны различные причины, и потребуется более глубокая проверка, в том числе проверка якоря.
Этап 2. Разборка электроинструмента
Так или иначе, если с щетками все в порядке, придется разбирать инструмент. При этом крайне важно не усугубить проблему. Особое внимание нужно уделить выбору отвертки, так как неправильно подобранные инструменты могут повредить винты, что сделает их откручивание проблематичным. Некоторые инструменты могут иметь крепежи различной длины, и важно запомнить их расположение (лучше всего зафиксировать это на бумаге или на фотографии).
Чтобы после диагностики и ремонта успешно собрать электроинструмент, начинающим рекомендуется делать фотографии на каждом этапе разборки. Это окажется весьма полезным, если вы забудете, как была расположена та или иная деталь до разборки.
Способ второй: измерение пластин попарно
Как и в предыдущем случае, переключаем мультиметр на 20 Ом, а щупы прикладываем к каждой паре рядом стоящих пластин.
Проводим измерения мультиметром для каждой пары пластин поочередно.
Способ третий: прозвонка
Устанавливаем регулятор мультиметра в режим прозвонки и проверяем каждую пластину, стараясь при этом не замыкать их друг с другом щупом.
Подробно о том, как проверить якорь мультиметром, можно узнать из видео ниже, где автор YouTube канала Всё о сварке и самоделках делится своим опытом.
Как проверить якорь электродвигателя: 4 типа разных конструкций
Роторные обмотки создают магнитное поле, на которое воздействует поле статора, и они тоже должны находиться в исправном состоянии. В противном случае энергия, генерируемая вращающимся магнитным полем, будет расходоваться впустую.
Обмотки якоря могут отличаться по конструкции в зависимости от типа двигателя: с фазным ротором, асинхронным или коллекторным. Это стоит учитывать при проведении диагностики.
Синхронные модели с фазным ротором
На якоре имеются проводные выводы в форме металлических колец, расположенных с одной стороны вала, около подшипника качения.
Проводная схема уже сформирована к этим кольцам, что накладывает некоторые особенности на их проверку с помощью мультиметра. Отключать провода не следует, однако методика, описанная для статора, в принципе, подходит и для этой конструкции.
Точно так же данный ротор можно условно рассматривать как работающий трансформатор. Основной задачей здесь является сравнение индивидуальных сопротивлений цепочек и проверки качества изоляции между ними и корпусом.
Якорь асинхронного электродвигателя
В большинстве случаев проверка якоря асинхронного двигателя оказывается значительно проще, хотя могут возникать и определённые проблемы. Это связано с тем, что такой ротор имеет форму беличьего колеса и отличается надежной конструкцией, что делает его менее подверженным повреждениям.
Короткозамкнутые обмотки представлены толстыми алюминиевыми стержнями (реже медью), которые прочно зажатые в подобных втулках, и рассчитаны на протекание токов короткого замыкания.
Тем не менее, на практике могут происходить различные повреждения, даже в надежных устройствах, что требует их выявления и устранения. Для выявления дефектов в обмотках беличьего колеса не требуется использовать цифровой мультиметр — здесь нужно специальное оборудование, которое подает напряжение на короткое замыкание якоря и контролирует образующееся вокруг него магнитное поле.
Однако внутренние дефекты таких конструкций обычно проявляются в виде трещин на корпусе, что может быть замечено при внимательном осмотре внутренней части.
Тем, кто интересуется электрическими методами проверки, рекомендую посмотреть видеоролик владельца Viktor Yungblyudt. Он показывет, как можно определить повреждение стержней подобного ротора с целью восстановления работоспособности конструкции.
Схема собранного электродвигателя с коллекторным механизмом и щетками представлена на следующем изображении.
Обмотка ротора состоит из частей, которые последовательно соединены между собой с определённым числом витков на коллекторных пластинах. Все части изготовлены из единого материала и поэтому обладают одинаковым активным сопротивлением.
Эта особенность позволяет проводить испытания на исправность с помощью мультиметра в режиме омметра тремя различными методиками.
Самый простой метод измерения
Пример №1 определения сопротивления между коллекторными пластинами показан на фотографии ниже.
Заключительный этап: особенности проверок двигателей под нагрузкой
Нельзя считать электродвигатель исправным, если основывать свои выводы только на показаниях мультиметра. крайне важно в ходе диагностики проверить рабочие характеристики устройства под нагрузкой, когда оно должно выполнять свою номинальную работу, расходуя поданную мощность.
Запуск с подачей напряжения на холостом ходу и проверка начала вращения ротора — типичная ошибка начинающих электриков.
Например, владелец короткого видео ЧАО Дунайсудоремонт считает, что измерив ток в обмотках, он уже проверил состояние своего отремонтированного движка и удостоверился в его готовности к дальнейшей эксплуатации.
Однако такое заключение можно сделать только по завершении длительного рабочего цикла и после оценки не только величины токов, но и измерения температур статора и ротора, а также анализа систем теплоотведения. Неполные недочеты сборки или повреждения отдельных компонентов могут привести к необходимости повторного ремонта, требующего больших затрат времени и ресурсов. Если у вас остались вопросы по теме проверки электродвигателя с помощью мультиметра, не стесняйтесь задавать их в комментариях — мы обязательно обсудим.
Диагностика якоря
Проверить работоспособность электродвигателя также можно с помощью цифрового устройства для проверки якорей Э236. Для выполнения этой проверки якорь размещается на призме прибора, который затем подключается к сети.
Процесс диагностики включает в себя несколько этапов:
- параллельно пазу исследуемой детали располагают ножовочное полотно;
- удерживая одной рукой металл, второй медленно вращают якорь.
В случае наличия межвиткового замыкания полотно, находящееся близко к пазу, начнет вибрировать и притягиваться к механизму.
Наглядная демонстрация алгоритма проверки якоря представлена в следующем видео:
Заключение
Не всегда возможно приобрести дорогостоящие специализированные устройства. Поэтому очень важно знать, как проверить электродвигатель с помощью простого мультиметра — полезного в хозяйстве электроизмерительного прибора, который заменяет множество отдельных инструментов, необходимых для проверки электрических цепей.
Посмотреть видеоурок о том, как проверить статор на обрыв, можно здесь:
